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行业资讯 科技创新 从无到有的突破——记节能高效新型连续重整成套技术开发及工业应用项目
从无到有的突破——记节能高效新型连续重整成套技术开发及工业应用项目
  发布日期:2022-12-26

近日,“节能高效新型连续重整成套技术开发及工业应用”项目获得中国化工学会科技进步特等奖。该项目开发了逆流连续重整新工艺,创新开发了逆流连续重整关键设备和工程技术及热能耦合节能技术,是我国石化工业原创技术的一项重要成果。项目成果已成功应用于中化泉州石化有限公司260万吨/年连续重整装置,实现了国产大型连续重整装置从无到有的突破。

先进工艺技术加持

催化重整是炼油化工领域重要的基础工艺之一,是炼厂芳烃、高辛烷值汽油及氢气的主要来源。2020年以前,我国80%以上新建催化重整装置采用引进技术,其中规模200万吨/年以上装置全部采用国外专利商技术,且催化重整能耗高,占全厂总能耗15%~30%。因此,开发节能高效新型连续重整成套新技术意义重大。

该项目由中国石化工程建设有限公司、中石化石油化工科学研究院、清华大学、中国石油大学(北京)等共同完成。项目团队基于对连续重整反应化学原理的新认知,国内首创逆流连续重整新工艺,实现了反应难易程度与催化剂活性相匹配的理念,创新开发了逆流连续重整关键设备和工程技术以及热能耦合节能技术,是我国石化工业原创技术的一项重要成果。

该项目成果应用于中化泉州石化260万吨/年连续重整装置,芳烃产率增加1个百分点、C₅+液收增加0.5个百分点、纯氢产率增加0.2个百分点;装置能耗减少5%,重整—芳烃联合装置能耗降低17%;催化剂磨损量降低57%~82%。

赋能关键技术应用

连续重整装置项目除了先进的技术与工艺外,工业应用也是其中重要的一环。为此,项目团队开展了连续重整装置关键技术应用攻关。

中化泉州石化260万吨/年连续重整装置基础设计由中国石化工程建设有限公司承接。在设计阶段,他们利用重整对二甲苯芳烃联合装置低温热互供互用的优势,组织国内大型汽轮机厂技术调研、论证、分析,首次采用国内对二甲苯装置自产0.45MPa蒸汽低温热作为重整压缩压机透平驱动力的设计方案,在保证大型重整—芳烃联合装置低温热耦合回收高效利用的同时,降低能耗64.9千克标油/吨对二甲苯,每年减少二氧化碳排放22.8万吨,节能减碳效果显著。

作为国内首次采用0.45MPa蒸汽作为重整机组驱动力的创新试点,蒸汽管道洁净度是确保机组平稳运行的关键。0.45MPa蒸汽管道管径达1米,同类装置没有同级别管道蒸汽吹扫打靶并成功应用于动力透平的案例。项目团队多次组织进行方案审查、修订,核算蒸汽吹扫参数,并从管道走向等方面优化吹扫流程,确保装置安全顺利开工。

优化各种设备参数

装置项目建成后,项目团队持续对其进行生产优化,采用优化各反应器温度分布、调节催化剂水氯平衡、保持催化剂最佳活性等技术措施。

同时,项目团队在节能降耗上做文章,在增产增效上求突破,重在推进相关技术应用。连续重整加热炉燃料气消耗是装置主要能耗,他们通过采用高效、低过剩空气系数、低氮氧化物、低噪声的燃烧器及高效空气预热器,使得烟气温度降至90℃以下,降低排烟损失,减少二氧化碳、氮氧化物排放,使加热炉平均热效率达94.5%。

此外,项目团队优化操作条件,降低催化剂成本。他们精确计算并优化不同工况下的催化剂,以此提升气量;匹配催化剂最佳气速,减少催化剂磨损量。他们还增设独立小流量暖管流程,减少暖管蒸汽用量,节约蒸汽7万吨/年;改造再生循环气压缩机气缸余隙容积,降低用电功率260千瓦,节约用电约218万千瓦时/年。

最终,中化泉州石化260万吨/年连续重整装置顺利投产,实现了国产大型连续重整装置从无到有的突破。

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